DE3504772C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zellenblasmaschine für den Berg- und Tunnelbau gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Zellenblasmaschinen werden im Untergabebergbau zum trockenen Verblasen von Dammbaustoffen und von Bergen des Voll- oder Teilversatzes benutzt. Die Zellen sind in einem Rad oder in einer Zellentrommel aus­ gebildet. Sie dienen dazu, das Blasgut, d. h. den Versatz in die stehende Blasleitung einzustreuen, um dadurch seine Stromförderung in dem von der Blasleitung umschlossenen Druckluftstrom zu errei­ chen, in dem die Partikel des Versatzgutes in der Schwebe gehalten werden müssen. Bei Zellenradblas­ maschinen dreht sich das Zellenrad um eine stehende Achse, bei Trommelmaschinen dreht sich die Trommel um eine Zentralwelle mit horizontaler Achse. Obwohl die Erfindung auch auf entsprechende Trommelmaschi­ nen anwendbar ist, wird sie im folgenden anhand ihres Hauptanwendungsgebietes weiter beschrieben, das von Zellenradmaschinen gebildet wird.

Die Notwendigkeit der Abdichtung der Zellen, in denen jeweils der Blasdruck wirkt gegen die Atmosphäre ergibt sich daraus, daß Blasluftverluste durch Undichtigkeiten entstehen und zu erhöhtem Druckluftverbrauch führen. Dagegen müssen die Innen­ räume an der der Versatzaufgabeöffnung angekommenen Zellen unter Atmosphärendruck stehen, um den Ver­ satz in die betreffende Zelle von außen einführen zu können. Die Druckentlastung des Zellenrades muß u. a. deshalb vor der Versatzaufgabeöffnung erfolgen, um das Verpuffen der Druckluft in das einströmende Versatzgut zu vermeiden. Die wirksamen Schlitze der Auspuffanlage sind demzufolge der Versatz­ aufgabeöffnung in Drehrichtung des Zellenrads vorgeschaltet. An der Versatzabgabeöffnung des Gehäuses müssen bei Zellenradmaschinen beide Gehäusehälften mit fluchtenden Öffnungen versehen sein, von denen die eine zur Zuführung der Druck­ luft in die Zelle und die andere Abführung der Druckluft und des in der Zelle enthaltenen Ver­ satzmaterials in die Blasleitung dient.

Die Abdichtung setzt Dichtungen voraus, welche in den stehenden Gehäusehälften und den umlaufenden Rändern der Nabe und der Felge abdichten, um den unvermeidlichen reibenden Verschleiß, der zwi­ schen den umlaufenden und den stehenden Teilen hauptsächlich durch die in die Abdichtungsspalte zwischen diesen Teilen eindringenden Partikel des Versatzgutes hervorgerufen wird, von dem kost­ spieligen Zellenrad fernzuhalten. Dazu benutzt man in der Regel Schleißringe auf den radialen Stirnflä­ chen der Nabe und der Felge. Die Dichtungen sind dann zweckmäßig mit dem Druck der Blasluft be­ aufschlagt, um den Druck der Dichtungen auf die Schleißringe von der Blasluft abhängig zu machen.

Die Erfindung geht von einer vorbekannten Zellen­ radblasmaschine des beschriebenen Aufbaus aus. Hierbei ist das Gehäuse radial unterteilt. Die durch die Radialteilung geschaffenen Hälften werden zentral mit einer Mittelachse verspannt, um die sich das Zellenrad dreht. Dazu dient ein außen auf der Zellenradnabe angebrachter Zahnkranz, mit dem ein Ritzel des Blasmaschinengetriebes kämmt. Nachteilig wirkt sich die Verkantung des Gehäuses um die stehende Zellenradachse aus. Diese entsteht durch den unter Überdruck gegenüber der Versatzaufgabeöffnung stehenden Gehäuesektor infolge der Druckdifferenz gegenüber dem unter Atmopshärendruck stehenden Gehäusesektor. Diese Differenz ist erheblich, weil der Blasruck den Atmosphärendruck um das drei- bis fünffache über­ steigen kann. Die hieraus resultierenden Belastun­ gen des Gehäuses erzeugen beträchtliche Kräfte wegen der erheblichen Größe der Flächen, auf die die Drücke wirken. Diese Lasten erzeugen Verkantungs­ momente des Zellenrades um die Mittelachse. Dadurch werden auch bei schwerer Ausführung der Mittelachse bleibende Verformungen erzeugt, sowie die Dichtungen und die Wälzlager beeinträchtigt bzw. zerstört, auf denen die Zellenradnabe läuft (DE-GM 82 13 032).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Blasmaschine der als bekannt vorausgesetz­ ten Art Verkantungen um die Achse der Zellen auszuschließen und dadurch für eine Minderung des Verschleißes in der Maschine zu sorgen.

Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruches 1. Zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß der Erfindung ermöglicht die Backenpresse das einseitige Zusammendrücken der Gehäusehälften auf dem unter Überdruck durch die Blasluft stehen­ den Gehäusesektor. Die Backenpresse wirkt dadurch von außen den von innen wirkenden Kräften entgegen, welche das Gehäuse auseinandertreiben und dadurch um das Zellenrad verkanten. Deswegen lassen sich mit der Backenpresse Gegenmomente aufbringen, welche die Verkantungsmomente ausschalten oder in dem Maße kompensieren, daß die Verkantungen um die Achse der Zellen ausgeschlossen sind. Die Erfindung hat daher den Vorteil, daß die für den vorzeitigen Verschleiß der Maschine verantwortli­ chen Verkantungen der Welle und Überlastungen der Wälzlager der Zellen vermindert oder vermieden werden.

Mit den Merkmalen des Anspruches 2 läßt sich die Erfindung zweckmäßig verwirklichen, weil sich über die Schenkel der Zange die Kräfte eines schwachen Antriebs übersetzen und an den Zangen­ backen auf das zur Kompensation der Trennkräfte erforderliche Maß bringen lassen.

Die Ausführungsform nach Anspruch 3 ermöglicht es, die von der Zange aufgebrachten Kräfte mit der Energie der Blasleitung zu erzeugen und sie außer­ dem von dem jeweiligen Blasdruck abhängig zu machen, mit dem die Zellenmaschine beaufschlagt wird.

Mit den Merkmalen des Anspruches 4 läßt sich die Erfindung am Außenrand des Gehäuses verwirklichen, was die Möglichkeit schafft, sie nachträglich, d. h. an bereits fertigen Zellenblasmaschinen zu nutzen.

Die Einzelheiten, weiteren Merkmale und andere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nach­ folgenden Beschreibung einer Ausführungsform an­ hand der Figuren in der Zeichnung.

In der Zeich­ nung ist eine erfindungsgemäße Zellenradblas­ maschine im Längsschnitt wiedergegeben.

Auf einem Schlitten 1, welcher die gesamte Maschi­ ne trägt und diese auf der Sohle einer Strecke mobil macht, ist außer dem nicht wiedergegebenen Blasmaschinenmotor und dem Blasmaschinengetriebe das Zellenradgehäuse 2 aufgebaut. Das Gehäuse be­ steht aus einer oberen Hälfte 3 und einer unteren Hälfte 4. Beide Hälften sind miteinander verspannt. Dazu dient eine stehende Achse 5, welche am unteren Ende einen Flansch 6 aufweist, der sich außen bei 7 in einer Aussparung der unteren Gehäusehälfte 4 abstützt. Die obere Gehäusehälfte 3 ist mit einer Spindel 8 verspannt, welche von einem Schnecken­ getriebe 9 angetrieben wird und sich über einen Flansch auf einem Gehäusering 10 abstützt, wenn die Spindel in einer Mutter 11 gedreht wird.

Die obere Hälfte des Gehäuses weist eine Versatz­ aufgabeöffnung 12 auf, die am Auslauf eines Auf­ gabetrichters 13 angeordnet ist. Meistens wird der Trichter 13 über seine obere Öffnung 14 von einem Stetigförderer beschickt.

Um ca. 180° versetzt weist das Blasmaschinengehäu­ se 2 in seiner oberen Hälfte 3 eine Aussparung 15 auf, durch die Druckluft in das Gehäuse einströmen kann. Die Druckluft wird aus einer Zuleitung 16 über einen Krümmer 17 in einen Stutzen 18 und von diesem in die Öffnung 15 eingeleitet. Den jeweili­ gen Blasdruck zeigt ein Manometer 19 an.

Die Öffnung 15 fluchtet mit einer Öffnung 20 in der unteren Gehäusehälfte 4. Sie verschafft dem Blasgut Zugang in einen Anschlußkrümmer 21 einer Blasleitung, welche hinter dem Anschlußstück 22 angeordnet ist.

Auf der Achse 5 liegen die stehenden Lagerringe von Wälzlagern 23, 24, auf denen sich die Nabe 25 des Zellenrades 26 abwälzt. Die Zellen werden von radialen Speichen der Nabe und der Felge 27 begrenzt. Die Stirnseiten der Nabe tragen Schleißringe 28, 29, die sich zusammen mit der Nabe und den Zellen drehen. Auch die Stirnseiten der Felge sind mit diesen Ringen abgedeckt. Ringförmige Dichtungen, von denen einige bei 30 und 31 gezeichnet sind, dichten auf den Stirn­ seiten der Schleißringe 28, 29 und den diesen zu­ geordneten Stirnflächen der Gehäusehälften 3, 4.

Auf einem unter dem Überdruck der Blasleitung 16 gegenüber der Versatzabgabeöffnung 12 stehen­ den Gehäusesektor 32, der von nicht dargestellten Abluftschlitzen einer Auspuffanlage ausgeht und die Abgabeöffnung 20 einschließt, ist eine Backen­ presse 33 vorgesehen. Ihre Backen 34, 35 wirken axial auf die beiden Gehäusehälften 3, 4 und den Trennkräften des Überdruckes entgegen, wobei die Backen axial nachstellbar sind.

Zu diesem Zweck weist die Backenpresse 33 ein Getriebe auf, welches auf den beiden Zangenschenkeln 35 a, 36, die auf einer Konsole 37 des Pressengehäuses 38 gelagert sind und den beiden Koppeln 39, 40 be­ steht, die von innen an die Backen 34, 35 angelenkt sind. Die Backen können mit Hilfe eines Balgen­ zylinders 40 a dessen beide Enden auf gegenüberlie­ genden Innenseiten 41, 42 der Zangenschenkel 35 a, 36 abgestützt sind, um ihre Gelenke 43, 44 auf dem äußeren Gehäusering nach innen geschwenkt werden und wirken dann unmittelbar auf je einen Flansch 45, 46 des beschriebenen Gehäusesektors.

Das Pressengehäuse 38 ist über eine Lasche 47 mit einer Lasche 48 des Maschinengehäuses verbunden.

Im Betrieb wird von der Abtriebswelle des Blas­ maschinengetriebes ein Ritzel 49 angetrieben, das mit einem Zahnkranz 50 kämmt, welcher außen auf der Nabe 25 der Zellen sitzt. Durch Steuern einer Verschlußklappe über den Hebel 51 wird die Blas­ luft aus der Leitung 16 freigegeben und durch­ strömt jeweils die Zelle, welche sich unterhalb der Öffnung 15 und über der Öffnung 20 des Gehäu­ ses befindet. Diese streut ihre Füllung in den durch die Leitung 16 und den Krümmer 21 sowie die anschließende Blasleitung verlaufenden Druckluft­ strom. Bei der Drehung der Zellen werden laufend aus dem Trichter 13 die Zellen gefüllt, die ge­ füllten Zellen in die Position unter der Öffnung 15 und über der Öffnung 20 gedreht und die ent­ leerten Zellen über die Druckluftschlitze geführt, die nicht dargestellt sind und einen Teil der Aus­ puffanlage bilden. Die so druckentlasteten Zellen erreichen die unter Normaldruck stehende Position unter dem Trichter 13.

Der Zylinderbalg 40 a ist mit dem Druck der Blasluft aus der Leitung 16 beaufschlagt. Er preßt dadurch die Zangenschenkel 35 a, 36 mit einer vom Blasdruck abhängigen Kraft auseinander, welche über das Getriebe auf die Backen 34, 35 übersetzt wird, die dementsprechend blasdruckabhängig die Außenränder 45, 46 des Gehäuses 2 beaufschlagen und dadurch die Gehäusehälften auf dem beschrie­ benen Sektor zusammenhalten. Infolgedessen kann das Maschinengehäuse nicht um die Achse 5 kippen.

Anstelle eines Druckluftbalges 40 a kann auch eine Pressenspindel vorgesehen sein, die von Hand betätigt wird oder mit einem Motor angetrieben ist.

Claims (4)

1. Zellenblasmaschine für den Berg- und Tunnelbau, insbesondere zum Einbringen von Versatz, bei der die umlaufenden Zellen von einer drehenden Nabe, ihren Speichen und einer Felge gebildet und axial mit dem stehenden Maschinengehäuse abgeschlossen sind, wobei die einer Zellenseite zugeordnete Hälfte des geteilten Maschinengehäu­ ses in der Drehrichtung der Zellen eine Versatz­ aufgabe und eine Druckluftzuleitungsöffnung, welche mit einer ihr gegenüberliegenden, zur Ab­ gabe des Versatzes in eine Blasleitung dienenden Öffnung des Gehäuses fluchtet, sowie mehrere Abluftschlitze einer Auspuffanlage aufweist, wobei die Versatzabgabeöffnung unter dem Druck der Blasluft gehalten und um jeweils einen Bogen der Gehäusekrümmung um die Felge der Zellen in Drehrichtung versetzt hinter der Aufgabeöffnung und vor den Abluftschlitzen angeordnet ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der unter Überdruck gegenüber der Versatzaufgabeöffnung (12) stehen­ de Gehäusesektor (32) auf einem Bogen, der von den Abluftschlitzen ausgeht und die Aufgabe­ öffnung (12) einschließt, eine Backenpresse (33) trägt, welche mit ihren Backen (34, 35) axial auf die beiden Gehäusehälften (3, 4) und den Trennkräften des Überdruckes entgegenwirkt, wobei die Backen (34, 35) axial nachstellbar sind.

2. Zellenblasmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Backenpresse (33) eine Zange bildet, deren Schenkel (35 a, 36) über ein Getriebe (39, 40) auf die Backen (34, 35) wirken.

3. Zellenblasmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zuführung von Bewegungsenergie an den Schenkeln (35 a, 36) der Zange ein Druckluft­ antrieb (40 a bis 42) dient, dessen Antriebs­ druck dem Blasdruck entspricht, welcher ver­ satzabgabeseitig das Maschinengehäuse (2) beaufschlagt.

4. Zellenblasmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (34, 35) der Presse (33) auf einen Außenrand (45, 46) des Gehäusesektors wirken, welcher über der Felge (27) der Zellen an­ geordnet ist.